Senza questo materiale, è impossibile immaginare un cantiere moderno. Per più di cento anni, il cemento è stato in grado di costruire le strutture più robuste, viene utilizzato per i lavori di riparazione, viene utilizzato per la decorazione d'interni, ma poche persone pensano a cosa sia fatto il cemento.
Quindi cos'è il cemento? Questo materiale è una polvere a base di composti inorganici. Interagendo con l'acqua, questa polvere inizia a indurirsi e ad acquisire la forza di un materiale monolitico, forte, riempiendo una forma pre-preparata.
La reazione si verifica garantendo al contempo sufficiente umidità. Dopo l'indurimento, le strutture in cemento possono servire a lungo senza cambiare le proprietà di base. Le fabbriche impegnate nella produzione di questo materiale stanno cercando di localizzare in prossimità della fonte di estrazione delle materie prime, poiché i volumi di lavorazione e trasporto dei materiali per la produzione di cemento sono piuttosto elevati.
Per capire in cosa consiste il cemento, è sufficiente mostrare la composizione chimica del cemento stesso utilizzato nelle costruzioni: il cemento Portland. Viene realizzato utilizzando le seguenti proporzioni:
- ossido di calcio - non inferiore al 60%;
- biossido di silicio - non inferiore al 20%;
- allumina - non meno del 4%;
- ossido di ferro - non meno del 2%;
- ossido di magnesio - non meno dell'1%.
Le formule di altri tipi di cemento sono simili, viene regolata solo la quantità di ciascun ingrediente.
Le principali caratteristiche del cemento
I materiali da costruzione, incluso il cemento, sono spesso controllati per la conformità con le seguenti caratteristiche:
- Forza. Per verificare questa caratteristica, sarà necessario fabbricare un cilindro di cemento, che viene successivamente sottoposto a prove di compressione. Tempo di esposizione del campione & mdsah; non meno di 28 giorni. È questo periodo necessario per un set completo di forza per il materiale. Dopo aver verificato e confrontato gli indicatori in MPa, è possibile impostare la marca di questo cemento, che sono indicati: M200, M300, M400, M500, M600;
- Resistenza alla corrosione. In un ambiente umido, le strutture in calcestruzzo non trattate con formulazioni speciali subiscono corrosione. Per eliminare questo processo, si consiglia di utilizzare additivi speciali quando si forma una malta cementizia. Lo stesso vale per la protezione contro l'esposizione a sostanze attive e vari prodotti chimici domestici. Per lavorare in ambienti aggressivi e ad alta umidità, è stato sviluppato un marchio speciale - cemento pozzolanico;
- Resistenza al gelo. Questa caratteristica è determinata nei cicli di congelamento e scongelamento del materiale, in cui è in grado di mantenere le sue proprietà originali. Quando l'umidità si congela nei pori e nelle microcricche della base in cemento, si verifica l'espansione, che influisce sulla qualità del calcestruzzo e porta alla sua distruzione. Per rafforzare la struttura del calcestruzzo, è necessario utilizzare speciali additivi che consentano al calcestruzzo di resistere a sbalzi di temperatura improvvisi. Gli additivi sono anche usati per organizzare il lavoro in inverno;
- Domanda di acqua. È espresso in percentuale rispetto al volume totale della soluzione della plasticità richiesta. Il valore massimo della domanda di acqua nel cemento Portland è del 28%. Dovrebbe essere chiaro che una miscela che richiede una quantità minima di acqua fornisce un calcestruzzo più durevole e affidabile e una soluzione satura di acqua fornisce una struttura porosa di calcestruzzo, che è caratterizzata da una resistenza inferiore;
- Tempo di impostazione. Questo indicatore è importante per l'organizzazione del lavoro. Non dovrebbe essere troppo lungo o corto per non interrompere il processo di riempimento della base o della muratura. Questa caratteristica è governata dalla quantità di gesso nella miscela secca. Se il volume del gesso è più alto, l'impostazione avviene più velocemente, se inferiore, è più lenta. In modo ottimale, il processo di lievitazione del cemento avviene entro 10 ore e l'inizio dell'impostazione è entro 40-50 minuti.
Tipi di prodotti per uso
Per eseguire vari tipi di lavoro, sono richieste alcune qualità della soluzione. Il cemento Portland, che può essere utilizzato per la maggior parte dei tipi di lavoro, ha guadagnato un largo utilizzo. Ma per condizioni speciali, sono richiesti altri marchi:
- Cemento Portland bianco. Questo materiale si distingue per una macinazione più fine e un maggiore contenuto di gesso. È utilizzato per le attrezzature di pavimenti sfusi, poiché il cemento bianco consente di ottenere un'alta qualità della base e un aspetto attraente. Se necessario, è possibile aggiungere vari pigmenti alla composizione cementizia, il che consente di ottenere una soluzione colorata.
- Cemento Portland resistente ai solfati. Progettato per la costruzione di strutture esposte a ripetute esposizioni ad ambienti aggressivi e umidi. Questo materiale viene utilizzato nella fabbricazione di pile e tori per ponti.
- Scorie di cemento. È usato per fondere strutture ed elementi destinati a lavori sott'acqua o nel terreno.
- Cemento pozzolanico. È caratterizzato da un'eccellente resistenza all'acqua dolce e viene utilizzato per l'installazione di strutture idrauliche.
- Cemento allumina. Questo materiale viene utilizzato per la costruzione di strutture funzionanti in acqua di mare, nonché per i lavori di riparazione a basse temperature.
Materiali di partenza per cucinare
Prova a pianificare il posizionamento della produzione di cemento accanto alle principali riserve di materie prime. Le materie prime sono rocce naturali estratte da miniere a cielo aperto. Quindi, da cosa è fatto il cemento:
- Rocce carbonatiche. Questi includono: gesso; shell rock e altri calcari; dolomite; marna. Nella produzione industriale, vengono utilizzate principalmente rocce calcaree. Questo materiale consente di aumentare l'efficienza dell'interazione nel processo di cottura.
- Rocce di argilla. Questi includono: argilla; scisti di argilla; terriccio; loess. Questo materiale è necessario per ottenere la plasticità della miscela e viene utilizzato principalmente nella produzione di cemento con il metodo a secco.
- Additivi. Per ottenere alcune qualità della malta cementizia, è necessario aggiungere sostanze alla composizione di base in grado di regolare le proprietà del materiale. Gli additivi includono: allumina; silice; fluorite; Apatity.
Come preparare il cemento in produzione
Le principali sostanze da cui viene prodotto il cemento sono calcare e argilla. Il clinker è appositamente preparato da questi due componenti, che viene successivamente miscelato con altri additivi che determinano la qualità, il marchio e le proprietà della soluzione. Tra gli additivi richiesti ci sono: gesso, dolomite, cementite.
In natura, c'è il clinker nella sua forma pura - marna, ma a causa delle piccole riserve di questo minerale, non è possibile utilizzarlo su scala industriale, quindi i produttori nazionali ed esteri preparano il clinker da materiali tradizionali.
La produzione di cemento è suddivisa nelle seguenti fasi:
- Per preparare il clinker, è necessario mescolare accuratamente gli ingredienti in fusti speciali di grande capacità.
- Nella fase successiva, la massa preparata entra nella fornace, dove viene infornata per 3-4 ore a una temperatura vicino a mille e mezzo gradi. Di conseguenza, il clinker si forma sotto forma di piccole frazioni (fino a 5 cm di diametro).
- Successivamente, i granuli di clinker ottenuti vengono schiacciati nei tamburi usando schermi a sfera. Nel processo di lavorazione del materiale è necessario raggiungere uno stato polveroso della miscela.
- Nella fase finale, gli additivi necessari vengono aggiunti al cemento finito e inviati per l'imballaggio in sacchi o hoprams.
Esistono tre modi per produrre cemento. Differiscono nelle tecniche di elaborazione del clinker.
- Modo bagnato. Il clinker è prodotto usando acqua, gesso e argilla. Come risultato della miscelazione di sostanze nel tamburo, si forma una massa umida - la miscela. Viene inviato per la torrefazione, dopo di che i granuli ottenuti vengono frantumati e miscelati con gli additivi necessari. Questo metodo è considerato piuttosto costoso, quindi altri metodi sono attualmente utilizzati più spesso.
- Modo secco. Consente di ridurre la fase di miscelazione della miscela finita con additivi, poiché l'intero processo è ridotto alla preparazione, alla frantumazione e alla miscelazione di ingredienti pronti. Questa tecnologia sta diventando sempre più popolare, in quanto consente di ridurre significativamente i costi di produzione e il prezzo finale del prodotto.
- Il metodo combinato Questa tecnologia utilizza varie forme di produzione di clinker, combinando le fasi di produzione utilizzate nei processi a secco e ad umido.
Come fare il cemento a casa
Prima di tutto, dovresti immediatamente capire che non è possibile ottenere un prodotto di alta qualità in condizioni di casa o in garage. Non è sufficiente sapere come fabbricare il cemento da soli, perché oltre a questo, dovrai acquistare attrezzature speciali o fare i massimi sforzi muscolari, che alla fine si rivelano piuttosto costosi e noiosi. È molto più facile acquistare il prodotto finito nel negozio.
Il modo più semplice per ottenere una malta adatta per cementare piccole crepe in casa è preparare una miscela basata sui seguenti ingredienti: acqua, calce acquosa e cenere di pietra. Queste sostanze vengono miscelate fino ad ottenere una massa omogenea e viscosa, che deve essere utilizzata immediatamente, poiché la durata di conservazione di questa soluzione non supera le due ore.
Altre opzioni per l'autoproduzione di cemento includono un forno per la combustione di materiale e un mulino per la macinazione del clinker in polvere.
Come realizzare una malta cementizia
Per preparare la malta cementizia, avrai bisogno del cemento stesso, dell'acqua e degli aggregati (per malte da intonaco e muratura, viene utilizzata sabbia di fiume o di cava).
Il rapporto tra gli ingredienti nella soluzione dipende dall'applicazione di questo materiale, ma nella maggior parte dei casi si consiglia di utilizzare la formula: 3 parti di sabbia per 1 parte di cemento. L'acqua viene aggiunta in base alla necessità di una soluzione più plastica o viscosa.
Se si desidera ottenere un design con caratteristiche di resistenza più elevate, aumentare la percentuale di cemento. È giusto iniziare la preparazione della soluzione miscelando le frazioni secche e solo dopo aver ottenuto una massa omogenea iniziare a riempire l'acqua in piccole porzioni, ottenendo gradualmente la consistenza richiesta.